設(shè)計(jì)模式之Visitor
板橋里人 http://www.jdon.com
2002/05/05（轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留）
模式實(shí)戰(zhàn)書籍《Java實(shí)用系統(tǒng)開發(fā)指南》
Visitor訪問者模式定義
作用于某個(gè)對(duì)象群中各個(gè)對(duì)象的操作. 它可以使你在不改變這些對(duì)象本身的情況下,定義作用于這些對(duì)象的新操作.
在Java中,Visitor模式實(shí)際上是分離了collection結(jié)構(gòu)中的元素和對(duì)這些元素進(jìn)行操作的行為.
為何使用Visitor?
Java的Collection(包括Vector和Hashtable)是我們最經(jīng)常使用的技術(shù),可是Collection好象是個(gè)黑色大染缸,本來有
各種鮮明類型特征的對(duì)象一旦放入后,再取出時(shí),這些類型就消失了.那么我們勢(shì)必要用If來判斷,如:
Iterator iterator = collection.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterator.next();
if (o instanceof Collection)
messyPrintCollection((Collection)o);
else if (o instanceof String)
System.out.println("'"+o.toString()+"'");
else if (o instanceof Float)
System.out.println(o.toString()+"f");
else
System.out.println(o.toString());
}
在上例中,我們使用了 instanceof來判斷 o的類型.
很顯然,這樣做的缺點(diǎn)代碼If else if 很繁瑣.我們就可以使用Visitor模式解決它.
如何使用Visitor?
針對(duì)上例,定義接口叫Visitable,用來定義一個(gè)Accept操作,也就是說讓Collection每個(gè)元素具備可訪問性.
被訪問者是我們Collection的每個(gè)元素Element,我們要為這些Element定義一個(gè)可以接受訪問的接口(訪問和被訪問是互動(dòng)的,只有訪問者,被訪問者如果表示不歡迎,訪問者就不能訪問),取名為Visitable，也可取名為Element。
public interface Visitable
{
public void accept(Visitor visitor);
} |
被訪問的具體元素繼承這個(gè)新的接口Visitable：
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public class StringElement implements
Visitable
{
private String value;
public StringElement(String string) {
value = string;
}
public String getValue(){
return value;
}
//定義accept的具體內(nèi)容 這里是很簡單的一句調(diào)用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitString(this);
}
}
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上面是被訪問者是字符串類型，下面再建立一個(gè)Float類型的：
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public class FloatElement implements
Visitable
{
private Float value;
public FloatElement(Float value) {
this.value = value;
}
public Float getValue(){
return value;
}
//定義accept的具體內(nèi)容 這里是很簡單的一句調(diào)用
public void accept(Visitor visitor) {
visitor.visitFloat(this);
}
}
|
我
們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)接口visitor訪問者，在這個(gè)接口中,有一些訪問操作，這些訪問操作是專門訪問對(duì)象集合Collection中有可能的所有類，目前我們假
定有三個(gè)行為：訪問對(duì)象集合中的字符串類型；訪問對(duì)象集合中的Float類型；訪問對(duì)象集合中的對(duì)象集合類型。注意最后一個(gè)類型是集合嵌套，通過這個(gè)嵌套
實(shí)現(xiàn)可以看出使用訪問模式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
接口visitor訪問者如下：
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public interface Visitor
{
public void visitString(StringElement stringE);
public void visitFloat(FloatElement floatE);
public void visitCollection(Collection collection);
}
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訪問者的實(shí)現(xiàn):
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public class ConcreteVisitor implements
Visitor
{
//在本方法中,我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)Collection的元素的成功訪問
public void visitCollection(Collection collection)
{
Iterator iterator = collection.iterator()
while (iterator.hasNext()) {
Object o = iterator.next();
if (o instanceof Visitable)
((Visitable)o).accept(this);
}
｝
public void visitString(StringElement stringE) {
System.out.println("'"+stringE.getValue()+"'");
}
public void visitFloat(FloatElement floatE){
System.out.println(floatE.getValue().toString()+"f");
}
}
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在上面的visitCollection我們實(shí)現(xiàn)了對(duì)Collection每個(gè)元素訪問,只使用了一個(gè)判斷語句,只要判斷其是否可以訪問.
StringElement只是一個(gè)實(shí)現(xiàn)，可以拓展為更多的實(shí)現(xiàn)，整個(gè)核心奧妙在accept方法中，在遍歷Collection時(shí)，通過相應(yīng)的accept方法調(diào)用具體類型的被訪問者。這一步確定了被訪問者類型，
如果是StringElement，而StringElement則回調(diào)訪問者的visiteString方法，這一步實(shí)現(xiàn)了行為操作方法。
客戶端代碼：
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Visitor visitor = new ConcreteVisitor();
StringElement stringE = new StringElement("I am
a String");
visitor.visitString(stringE);
Collection list = new ArrayList();
list.add(new StringElement("I am a String1"));
list.add(new StringElement("I am a String2"));
list.add(new FloatElement(new Float(12)));
list.add(new StringElement("I am a String3"));
visitor.visitCollection(list);
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客戶端代碼中的list對(duì)象集合中放置了多種數(shù)據(jù)類型，對(duì)對(duì)象集合中的訪問不必象一開始那樣，使用instance of逐個(gè)判斷，而是通過訪問者模式巧妙實(shí)現(xiàn)了。
至此,我們完成了Visitor模式基本結(jié)構(gòu).
使用Visitor模式的前提
使用訪問者模式是對(duì)象群結(jié)構(gòu)中(Collection) 中的對(duì)象類型很少改變。
在兩個(gè)接口Visitor和Visitable中,確保Visitable很少變化,也就是說，確保不能老有新的Element元素類型加進(jìn)來，可以變化的是訪問者行為或操作，也就是Visitor的不同子類可以有多種,這樣使用訪問者模式最方便.
如果對(duì)象集合中的對(duì)象集合經(jīng)常有變化, 那么不但Visitor實(shí)現(xiàn)要變化，Visistable也要增加相應(yīng)行為，GOF建議是,不如在這些對(duì)象類中直接逐個(gè)定義操作，無需使用訪問者設(shè)計(jì)模式。
但是在Java中，Java的Reflect技術(shù)解決了這個(gè)問題，因此結(jié)合reflect反射機(jī)制，可以使得訪問者模式適用范圍更廣了。
Reflect技術(shù)是在運(yùn)行期間動(dòng)態(tài)獲取對(duì)象類型和方法的一種技術(shù),具體實(shí)現(xiàn)參考Javaworld的
英文原文.